Устройство для термовиброрегенерации фильтра и прифильтровой зоны скважины на воду Советский патент 1981 года по МПК E03B3/18 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОВИБРОРЕГЕНЕРАЦИИ

ФИЛЬТРА И ПРИФИЛЬТРОВОЙ ЗОНЫ СКВАЖИШ

I

Изобретение относится к водоснабжению, в частности к регенерации фильтров и прифильтровых зон водозаборных скважин, скважин вертикальных дренажей и скважин систем искусственного пополнения запасов подземных вод, а более конкретно к устройствам для термовиброреагентной регенерации скважин на воду и может быть использовано в целях питьевого или промышленного водоснабжения, строительного или мелиоративного водопонижения (вертикальный дренаж).

Известно устройство для регенерации фильтров и прифильтровых зон скважин на воду, включающее корпус, представляющий собой штангу с закрепленными на ней дисками, причем верхний диск по краям выполнен с кольцевой оправкой и уплотнительным элементом, а также снабжен отверстиями, в которых установлены подпружиненные обратные клапаны. Корпус жестНА ВОДУ

ко соединен с вибратором продольнонаправленного действия }.

Недостатком известного устройства является невозможности интенсификации растворения кольматирующих образований путем нагрева реагента в стволе скважины.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для термовиброрегенерации

10 фильтра и прифильтровой зоны скважины, включающее корпус, выполненный в виде трубы с размещенными на ее поверхности дисками, внутри которого коаксиально расположена труба, на наISружной поверхности которой расположен нагревательный элемент, а в нижней части - обратный клапан, пропускающий реагент снизу вверх. Корпус жестко соединен с вибратором про20дольно-направленного действия 21.

Недостатком известного устройства является длительность нагрева реагента в фильтре скважины, обусловлен38мая применением выбранного типа нёгревательного элемента (ТЗНа) и подачей нагретого реагента обратным клапаном из нижней части корпуса в верхнюю часть. Цель изобретения сокращение дли тельности процесса регенерации за счет, сокращения времени нагрева реагента в стволе скважины. Поставленная цель достигается тем что нагревательный элемент выполнен в виде электродов в форме полых усеченных конусов, расположенных в нижней части корпуса над обратным клапаном, а тарелка обратного клапана обращена к днищу фильтра, что обеспечивает перепуск реагента из внутренней полости корпуса фильтра в скважину. На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде трубы с размещенными на наружной ее поверхности дисками 2. Корпус 1 жестко соединен с виб ратором 3 продольно-направленного действия. В нижней части корпуса 1, установлены электроды t, выполненные в.виде полых усеченных конусов, расположенных один над другим. Электроды посредством кабеля подсоединены к источнику 6 напряжения. Между электродом 4 и стенкой корпуса 1 установлена изоляционная прокладка 7. Под электродами k в корпус 1 вмонтирован обратный клапан 8, способный пропускать раствор реагента сверху вниз. В средней части корпуса 1 устроены окна 9, служащие для перепуска раствора реагента из ствола скваж ны ЕЗ корпус 1. В верхней части корпу са 1 установлен патрубок 10, предназначенный для отвода газов, образующихся в результате нагрева и электро лиза раствора реагента. Герметизация устья скважины осуществляется упругим уплотнением 11. Отвод 12 предназначен для заливки в ствол скважины реагента, а также для выпуска из скважины газов, образующихся в результате реакции растворения. Устройство работает следующим образом. Одновременно с запуском вибратора 3 в работу электроды подключают ся к источнику 6 напряжения. В резул Тате протекания тока между электродами k будет происходить нагрев раст тате нагрева и электролиза газы повышают омическое сопротивление раствора реагента, которое возрастает тем быстрее, чем меньше пузырьки, так как равные количества газа в более раздробленном состоянии занимают большее сечение электролита, чем в форме крупных пузырьков. В результате повышения сопротивления раствора реагента величина тока между электродами будет уменьшаться и, следовательно, будет уменьшаться интенсивность нагрева раствора реагента. Для уменьшения электрического сопротивления раствора необходимо быстрое удаление пузырьков газа из пространства между электродами. Предлагаемая конструкция электродов в форме полого усеченного конуса позволяет собирать мелкие пузырьки газа в крупные, при этом эти пузырьки поднимаются в средней части корпуса, не экранируя путь тока между электродами k, тем самым будет увеличена скорость нагрева, а следовательно, и скорость реакции растворения кольматанта. В процессе вибрирования вибратора 3 и жестко соединенного с ним корпуса 1 диски 2 вызывают в стволе скважины гидродинамические потоки, способствующие разрушению и более быстрому растворению кольматанта. Обратный клапан 8 при вибрировании корпуса 1 за период одного колебания один раз открывается и закрывается, перепуская при этом определенный объем нагретого реагента из внутренней полости корпуса 1 в скважину. Далее нагретый раствор поднимается по стволу скважины вверх и через окна 9 снова поступает в корпус 1. Таким образом обеспечивается циркуляция раствора реагента в стволе скважины и его равномерный нагрев. Предлагаемое устройство по сравнению с известным (при условии совпадения известного с базовым объектом) обеспечивает сокращение длительности регенерации фильтра и прифильтровой зоны скважины на воду в 2,5 раза за счет сокращения времени нагрева реагента в стволе скважины, обеспечиваемого сочетанием предлагаемой конструкции нагревательного элемента, выполненного в виде чередующихся положительно и отрицательно заряженных электродов и особенностью па-амрщрния ПОПЯТНОГО кпапанэ.

Экономический эффект от применения предлагаемого устройства в массовом масштабе (kOO скважин) составит О,6 млн. руб.

Формула изобретения

1. Устройство для термовиброрегенерации фильтра и прифильтровой зоны скважины на воду, включающей корпус, выполненный в виде трубы с размещенными на его поверхности дисками и окнами, вибратор продольно-направленного действия, жестко соединенный с корпусом, нагревательный элемент и обратный клапан, расположенный в нижней части корпуса, отличающееся тем, что, с целью сокращения длительности процесса регенерации за счет сокращения времени нагрева

реагента в стволе скважины, нагревс. тельный элемент расположен в нижней части корпуса над обратным клапаном

2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде электродов в форме полых усеченных конусов.

3.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что тарелка обратного клапана обращена к днищу фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиза

1.Авторское свидетельство

(f 472188, кл. Е 03 В 3/18, опублик. 30.05.75.

2.Авторское свидетельство

№ , кл. Е 03 В 3/18, опублик. 05.12.75 (прототип).